package Leetcode.排序;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {53,17,78,9,45,65,87,32};
        System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(arr));
        System.out.println(isMinHeap(arr));
        heapSort(arr);
        System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(arr));
        System.out.println(isMinHeap(arr));

    }

    public static void heapSort(int[] arr) {
        int temp = 0;

        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }
        System.out.println("初始化：" + Arrays.toString(arr));
        /**
         * 将堆项元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
         * 重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆项元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换步骤，直到整个序列有序。
         */

        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            SortUtils.swap(arr, 0, j);
            adjustHeap(arr, 0, j);
            System.out.println("第" + ++temp + "躺： " + Arrays.toString(arr));
        }
    }


    /**
     * 将一个数组（二叉树）调整成一个大根堆
     * 功能：完成将以i对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
     * 举例int arr[]={4, 6,8,5,9};=>i=1=> adjustHeap=>得到{4,9,8,5, 6}
     * 如果我们再次调用adjustHeap 传入的是i=0=>得到{4,9, 8,5,6}=> {9,6,8,5, 4}
     *
     * @param arr    待调整的数组
     * @param i      表示非叶子结点在数组中索引
     * @param length 表示对多少个元素继续调整，length 是在逐渐的减少
     */
    public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {

        int temp = arr[i];//先取出当前元素的值，保存在临时变量
        //开始调整.
        //说明:k=i*2+1k是i结点的左子结点
        for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {
                k++;
            }
            if (arr[k] > arr[i]) {
                arr[i] = arr[k];
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        arr[i] = temp;
    }

    /**
     * 判断数组是否是小根堆
     */
    public static boolean isMinHeap(int[] nums) {
        // 从数组的第一个非叶子节点开始检查
        for (int i = nums.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            if (!isHeapPropertySatisfied(nums, i)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    private static boolean isHeapPropertySatisfied(int[] nums, int index) {
        int leftChildIndex = 2 * index + 1;
        int rightChildIndex = 2 * index + 2;

        // 检查左子节点
        if (leftChildIndex < nums.length && nums[index] > nums[leftChildIndex]) {
            return false;
        }

        // 检查右子节点
        return rightChildIndex >= nums.length || nums[index] <= nums[rightChildIndex];
    }

}